制造半导体芯片的方法技术

本发明专利技术提供了一种制造半导体芯片的方法，所述方法包括步骤：形成位于衬底正面一侧的沟槽；以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度，其中在具有不含顶面的锥形末端形状的所述切割件的顶部在沟槽宽度方向上的变化范围随着所述切割件的磨损而从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围的制造条件下，在所述变化范围从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围之前，停止使用所述切割件。

【技术实现步骤摘要】
制造半导体芯片的方法
本专利技术涉及一种制造半导体芯片的方法。
技术介绍
已提出了一种划片方法，通过以下步骤，所述方法能够在不减少可从单个衬底获取的芯片的数量的情况下提高芯片的良率：利用第一刀片形成位于蓝宝石衬底的正面一侧的第一沟槽，然后利用第二刀片形成位于背面一侧的比第一沟槽更宽且更深的第二沟槽(JP-A-2003-124151)。还提出了一种增加可形成在晶圆上的半导体芯片的数量的方法，该方法利用激光照射而形成从晶圆的正面到其厚度中部的沟槽，然后利用刀片将晶圆从其背面切割到通过激光照射而形成的所述沟槽的位置(JP-A-2009-88252)。
技术实现思路
已知一种制造半导体芯片的方法，所述方法设有形成位于衬底的正面一侧的沟槽的步骤以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片的步骤，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度。通过这种制造方法，当使得形成在正面一侧和背面一侧且宽度为几微米至十几微米的细沟槽彼此连通时，在一些情况下，半导体芯片发生断裂，并且并不明确理解何种原因会导致何种断裂。因此并不知道应当使用何种制造条件以抑制断裂，从而使这种制造方法无法用于量产工艺。因此，本专利技术旨在提供一种制造半导体芯片的方法，其能够抑制上述制造方法中半导体芯片的断裂。本专利技术的第一方面指向一种制造半导体芯片的方法，所述方法包括步骤：形成位于衬底正面一侧的沟槽；以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度，其中在具有不含顶面的锥形末端形状的所述切割件的顶部在沟槽宽度方向上的变化范围随着所述切割件的磨损而从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围的制造条件下，在所述变化范围从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围之前，停止使用所述切割件。本专利技术的第二方面指向一种制造半导体芯片的方法，所述方法包括步骤：形成位于衬底正面一侧的沟槽；以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度，其中在具有不含顶面的锥形末端形状的所述切割件的顶部在沟槽宽度方向上的变化范围随着所述切割件的磨损而从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围的制造条件下，在所述切割件的末端形状形成为使得最大应力施加在所述顶部的区域且使得所述位于正面一侧的沟槽的外围由所述切割件的磨损而导致断裂的锥形形状之前，停止使用所述切割件。本专利技术的第三方面指向一种制造半导体芯片的方法，所述方法包括步骤：形成位于衬底正面一侧的沟槽；以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度，其中在使得所述切割件的末端部的厚度方向中心的变化范围离开所述位于正面一侧的沟槽并且来自因磨损变尖的所述切割件的顶部区域的应力使所述位于正面一侧的沟槽的外围断裂的制造条件下，在所述位于正面一侧的沟槽的外围的断裂率随着所述切割件的磨损而开始上升之前，停止使用所述切割件。本专利技术的第四方面指向根据本专利技术的第一方面至第三方面中的任意一个所述的制造半导体芯片的方法，其中，基于所述切割件的使用量与所述位于正面一侧的沟槽的外围处的断裂率之间的预定关系，停止使用所述切割件。通过本专利技术的第一方面至第四方面，在设有形成位于衬底正面一侧的沟槽的步骤以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片的步骤的制造半导体芯片的方法中，可以抑制半导体芯片的断裂。附图说明将基于附图详细描述本专利技术的示例性实施例，其中：图1是示出根据本专利技术的示例的半导体芯片制造工艺的示例的流程图；图2A、图2B、图2C和图2D是分别示出根据本专利技术的示例的半导体芯片制造工艺中的半导体衬底的示意性截面图；图3E、图3F、图3G、图3H和图3I是分别示出根据本专利技术的示例的半导体芯片制造工艺中的半导体衬底的示意性截面图；图4是示出电路形成完成时的半导体衬底(晶圆)的示意性平面图；图5A是示出划片刀的切割操作的截面图，图5B、图5C、图5D、图5E和图5F是示出根据本示例的划片刀的末端部的放大截面图，图5G是示出用于普通全划片的划片刀的末端部的放大截面图；图6A是示出用于仿真的划片刀的末端部的放大截面图，图6B是示出在使用图6A所示的划片刀时形成在半导体衬底中的沟槽的形状的截面图，图6C和图6D是示出用于仿真的划片刀的末端部的放大截面图，其曲率半径为r＝0.5和r＝12.5；图7是示出仿真时划片刀的末端部的曲率半径与产生在台阶部的转角部中的应力值之间的关系的图表；图8是示出仿真时划片刀的末端部的曲率半径与最大应力值之间的关系的图表；图9A是示出施加至台阶部的转角部的应力的截面图，图9B是示出在其中产生在台阶部的转角部中的应力使得台阶部断裂的示例的截面图；图10是示出使用图5B所示的划片刀时施加至台阶部的应力的示图；图11A是示出沟槽140的中心与沟槽170的中心一致时的台阶部的截面图，图11B是示出在沟槽140的中心与沟槽170的中心之间出现位置偏差时的台阶部的截面图；图12A、图12B、图12C和图12D是示出用于与位置偏差有关的仿真中的四种类型的划片刀的示图；图13是示出关于位置偏差量与切口宽度对台阶部的影响的仿真的结果的图表；图14是示出切口宽度Sb非常窄且位置偏差量Ds较大时产生最大应力的位置的示例的示图；图15是示出在利用切口宽度Sb和末端转角部的曲率半径不同的各种类型的划片刀对实际衬底进行切割时的实验结果的示图；图16是示出为确认位于正面一侧的沟槽宽度的不同对台阶部断裂的影响和台阶部厚度的不同对台阶部断裂的影响而进行的实验的结果的示图；图17是示出根据本专利技术的示例的对用于制造半导体芯片的方法中的划片刀的末端形状进行设计的方法的流程图；图18是示出根据本专利技术的示例的对位于正面一侧的沟槽的宽度进行设置的方法的流程图；图19是示出根据本专利技术的示例选择制造设备的方法的流程图；图20是示出根据本专利技术的示例的对位于正面一侧的沟槽的宽度进行设置的方法和选择制造设备的方法的其他示例的流程图；图21A、图21B、图21C、图21D和图21E是示出根据本专利技术的示例的划片刀的末端部的示例的放大截面图；图22是示出根据本专利技术的示例的用于处理划片刀的末端部的第一处理方法的流程图；图23A是示出用于处理划片刀的末端部且可应用于本专利技术的示例的处理设备的示例的示意性平面图，图23B是示出所述处理设备的示意性截面图；图24A、图24B和图24C是示出对图21A、图21B、图21C、图21D和图21E所示的划片刀的顶部进行处理以使其锥形程度变小的示例的示图；图25是示出根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体芯片的方法，包括步骤：形成位于衬底正面一侧的沟槽；以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度，其中在具有不含顶面的锥形末端形状的所述切割件的顶部在沟槽宽度方向上的变化范围随着所述切割件的磨损而从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围的制造条件下，在所述变化范围从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围之前，停止使用所述切割件。

【技术特征摘要】
2014.11.10 JP 2014-227664;2014.11.10 JP 2014-227661.一种制造半导体芯片的方法，包括步骤：形成位于衬底正面一侧的沟槽；以及利用旋转切割件从衬底背面一侧形成位于所述衬底背面一侧的与所述位于正面一侧的沟槽连通的沟槽并将所述衬底划片为多个半导体芯片，所述旋转切割件具有比所述位于正面一侧的沟槽的入口部分的宽度更厚的厚度，其中在具有不含顶面的锥形末端形状的所述切割件的顶部在沟槽宽度方向上的变化范围随着所述切割件的磨损而从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围的制造条件下，在所述变化范围从被包括在所述位于正面一侧的沟槽中的范围变为离开所述位于正面一侧的沟槽的范围之前，停止使用所述切割件。2.一种制造半导体芯片的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：皆见健史，村田道昭，山崎宪二，大塚勤，
申请(专利权)人：富士施乐株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP